农业面源污染现状及防控技术

(整期优先)网络出版时间:2021-09-07
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农业面源污染现状及防控技术

饶利亚

鄄城县引马镇人民政府 山东 菏泽 274600

摘要:农业面源污染是世界范围内环境污染治理的最大难题之一。污染物主要来源于城乡结合部畜禽养殖、种植生产和农村生活三大污染源,包括化学需氧量(COD)、氮、磷、病原微生物、重金属等污染物的不合理排放。以及通过土壤侵蚀、径流、淋溶等从农田流入水体的氮、磷和农药。连同降水或灌溉,最终造成水污染。农业面源污染具有随机性强、污染物排放点不固定、污染负荷时空变化大、相对滞后、模糊性和潜在性强等特点,使得面源污染的监测、控制和管理更加困难和复杂。

关键词:农业面源污染;农田养分流失;畜禽养殖排污;防控技术;

农业面源污染是造成我国水环境污染的主要因素之一,具有随机性强、污染排放不固定、污染负荷变化大等特点,防治较点源污染更为困难,了解农业面源污染现状及其防控技术是进行面源污染治理的前提。

一、农田面源污染防控技术

1.肥料高效施用技术。针对目前普遍存在的施肥结构与基追肥比例不当、追肥时期与作物养分吸收高峰期错位所带来的肥料利用率偏低、流失风险加剧等问题,根据不同作物、不同生育期、不同土壤供肥特点,优化施肥时期、方法和用量,适期分次追肥,同时结合化肥深施技术,提高氮、磷肥料利用效率,减少农田氮、磷流失风险。

2.测土配方施肥技术。根据土壤养分测试结果和作物需肥特性提出施肥配方,包括:①依据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应等,提供能够满足作物营养要求的养分含量、比例、形态;②给出所需要的基础肥料的品种、数量等信息,并能满足加工和成型的要求,要求基础肥料有稳定的来源;③提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用品种、数量、施肥时期和施用方法。该技术效果较好,但推广成本较高。

3.区域性农田养分管理技术。通过GPS、GIS等现代信息技术与传统农化技术的结合,综合应用数字土壤、当地社会经济状况及气象资料,详尽迅速地了解一个地区的土壤有效养分的分区状况。并在此基础上为这一地区配制出适合主要轮作和土壤类型的专用肥。适合在集约化作物生产地区采用。

4.植株营养诊断施肥技术。对生长期间的作物进行营养分析以诊断作物营养亏缺状况,根据作物当时自身营养状况适时、适量追肥以满足作物最佳生长的营养诊断技术。

5有机肥与无机肥平衡施用技术。氮肥与有机肥配合施用对获取作物高产、稳产、降低成本具有重要作用。这祥做不仅可以更好地满足作物对养分的需要,而且还可以培肥地力,减少氮磷流失。

6.新型肥料和作物专用肥技术。新型肥料主要指依据当地土壤、作物、气候等条件而制作的缓、控释肥料,通常是利用包膜材料来控制肥料的养分释放速度,使之与作物生长周期需肥速度相一致,从而提高肥料利用率,减少养分的淋失与挥发。

7.水肥综合管理技术。通过灌溉系统为植物提供营养物质的过程,即按照作物生长不同阶段对养分的需要、土壤、气候等条件,将适量肥料在灌溉过程中溶于水施用,从而准确地将肥料均匀施在根系附近,供植物根系直接吸收利用。随灌水所用的肥料应全是水溶性化合物或液体肥料,微量元素肥料应是水溶态或鳌合态化合物。在条件具备的情况下,可结合滴灌、喷灌、渗灌等灌溉技术,节约灌溉用水和肥料用量,减少氮磷流失,实现水肥一体化管理,提高肥效。

8.水土保持耕作技术.包括免耕、少耕、间套复种技术、秸秆还田覆盖技术等,主要通过对农田实行免耕少耕和秸秆覆盖还田、控制土壤风蚀水蚀和农业面源污染、提高土壤肥力和抗旱节水能力以及节能降耗和节本增效的先进农业耕作技术。间套复种技术的使用,可以利用不同作物对营养物需求比例的差异,充分利用土壤养分,减轻养分残余对周围水体造成的富营养化程度,调节土壤中各养分的比例,避免土地板结和盐碱化。

二、畜禽养殖污染防控技术

1.生态发酵床生猪养殖技术。生态发酵床是一种新型、无污染养殖模式,具有“三省、两提、一增、零污染”等特点,即省水、省料、省劳力,提高抵抗力、提高猪肉品质,增加养殖效益,无污染,适用于中等规模的生猪养殖场。零排放生态养殖舍改造工程包括现有养殖舍改造、垫料配制。利用微生物菌种将一定比例混合的锯末屑、粉碎棉秆(树叶或杂草)、营养添加剂、水所组成的垫料进行发酵,消除粪便的污染,从源头上达到环境保护和促进生猪生长的一种规模化生猪养殖技术模式。

2.畜禽养殖粪便收集贮存技术。畜禽专业养殖户养殖量较大且分散,畜禽粪便在随意堆放情况下,容易在雨季随地表径流直接进入水体,造成严重的水体污染。为避免畜禽粪污在贮存期间被雨水冲刷流失,建设有防雨功能的粪污收集贮存设施是防止畜禽粪便流失造成环境污染的最为基础的必备设施。畜禽粪污在储存池中储存一定的周期,经过厌氧、好氧、兼氧等微生物处理过程后,将其还田,可增加土壤中有机质含量,有助于改善土壤结构、渗透性和可耕性,控制土壤侵蚀,使之持水能力增加,粪液作为灌溉用水,提供植物生长所需水资源。畜禽粪污在经过一定周期的贮存后直接还田,是专业户养殖粪污处理最为经济、有效的处理方式。

3.干清粪工艺。干清粪工艺是进行干捡粪、粪水分别处理的方式,固体粪便可以用于生产有机肥,而所产生的污水量比水冲粪、水泡粪工艺降低70%,污水中的COD含量降低90%,悬浮物(SS)降低95%。

4.畜禽粪便堆肥技术。根据所采用的环境条件的不同,堆肥技术可分为好氧堆肥和厌氧堆肥,分别是在好氧和厌氧的条件下,通过微生物活动分解有机质,生成容易被作物吸收利用的腐殖质。厌氧堆肥技术所需要的时间较长,而好氧堆肥是一种高温高效发酵过程,发酵周期短,有机物分解彻底,无害化程度高,因此更多地被应用。

5.畜禽养殖废弃物肥料化还田利用技术。畜禽粪污含有较多的有机质、氮、磷、钾和微量元素,施入土壤中能稳定长期地释放养分,提供作物生长所需的多种必需元素。畜禽粪污肥料化还田技术是最广泛也最有效的一种资源化方式,不仅可减少对环境的污染,还能促进种植业发展。适用于养殖场周边有足够农田消纳粪便污水的地区,特别是种植需肥量较高的集约化蔬菜等作物的地区。

6.自然处理技术。自然处理技术主要是采用氧化塘、人工湿地等自然处理系统对养殖场畜禽粪污进行处理,通常是在养殖场进行过厌氧处理之后采用的技术。需要的投资较少,运行管理费用低,不需要复杂的工程体系。该技术适用于离城市较远,气温较高,有滩涂、荒地、林地或低洼地可作粪污自然处理系统的地区。该技术在美国、澳大利亚等国家应用时,由于土地宽广,畜禽粪污一般未经厌氧处理就直接进入氧化塘,采用多级氧化塘方式增加污水停留时间和处理效率。

总之,坚持保护与发展相结合,农艺防治与工程治理相结合,源头控制与过程阻断、末端治理相结合,政策引导与生态补偿相结合,科技支撑与技术推广相结合,既要注重科学性、可行性,还要具有一定的前瞻性,抓住主要矛盾,解决突出问题,为实现环境效益、社会效益、经济效益持续发展提供保障。

参考文献:

  1. 张杰,浅谈农业面源污染现状及防控技术.2019.

[2]刘淑霞,关于农业面源污染现状及防控技术.2020.